柏树头大战，扬威军俘虏了2万4千清军和7千多民夫，缴获恩菲尔德步枪2800多支，2门虎尊炮，战马2300匹，运输的驮马、牛、驴一批，其他粮草、金银、刀枪等物资无数。
俘虏中，1500火枪兵直接补充各师，1800名骑兵也全部留用，并从中精选2200人组成两个新兵旅，交由武装部加紧训练。其余2万左右战俘，编为四个工程队，进行劳动改造。民夫则每人发一两银子外加五个大饼，全部就地遣散，各回各家，各找各妈。
原武库司训练的8000士兵，提前终止在武库司的训练，改为用实战训练。补充到军第二师、第四师、第五师，使第二师、第四师、第五师均成为一师五营的标准编制。
同时，从柏树头大战战俘中抽调的2200人，由武库司完成训练后，将补充给驻守徽州的陈德才第一师，让第一师也成为一师五营的标准师。
趁柏树头大战余威，吴天佑命郭长芳率第二师取嘉兴府，严三狗率第四师取湖州府。
由于张玉良被歼，附近没有任何有实力的清军，两府官吏降的降逃的逃，没人敢抵抗。连刚刚上任的浙江巡抚王有龄也被擒获。吴天佑顺利把嘉兴、湖州两府收入囊中。
于是，扬威军形成了有6个师、3个骑兵旅、两个水师营、1个炮兵旅、1个亲兵旅组成的庞大军事集团，总兵力超过4万。控制区域达六个府、三十几个县，治下总人口400多万人。
曾国藩和湘军各部将领，在扬威军进攻杭州时，就猜测到了太平军的计谋，是要攻击江南大营。为保战略主动，曾国藩亲自上书咸丰皇帝，陈述自己的主张：
“臣以为欲廓清诸路，必先攻破金陵.....欲先攻破金陵，必先驻重兵于滁、和，而后可以去金陵之外屏，断芜湖之粮路。欲驻兵滁、和，必先围安庆，以破陈逆之老巢；兼捣庐州，以攻陈逆之必救。诚能围攻两处，略取旁县，该逆备多力分，不特不敢悉力北窜齐豫，并不敢一意东顾江浦六合。”
得到咸丰首肯，曾国藩引兵东进，以太湖城为根据，向潜山、舒城等地发动攻势作战，安庆险象环生。但以洪秀全为首的天京统帅部为了自身安全着想，竟对此置之不顾，依然下令陈玉成主力撤出安徽，参加攻打江南大营的战役。
陈玉成只得率主力吴如孝、刘玱琳部东下参加会战。曾国藩遂趁机调湘军曾国荃部进逼安庆。安庆的太平军守将叶芸莱只能孤军坚守，处境十分险恶。
4月3日，天京忠王府，众将齐聚，英王陈玉成、干王洪仁玕、顾王吴如孝、辅王杨辅清、左军主将李世贤、右军主将刘官芳、定南主将黄文金等，除了吴天佑外，太平天国数得上的人物悉数到场。可谓是群星璀璨，猛将如云。
因天王圣旨未到，众人在你一言我一语拉起家常，不知怎么就说到了最近一直风头正劲的吴天佑身上，定南主将黄文金一句话，震惊全场：
“顾王。我收到消息，扬威军在柏树头与清妖张玉良大战，全歼清妖4万大军，活捉了张玉良。不知消息是不是真的？”
吴如孝闻言大吃一惊：“还有此事？唉，我这个次子啊，眼里根本就没我这个父亲，打仗根本不会和我说，军报都是递送干王、忠王。这是什么时候的事？我怎么没听说过。”
众人的眼光便移向干王和忠王，让两人一阵苦笑，他们也没收到消息。如果情况属实的话.....那就真的是惊喜了。有喜，更多的是惊。
两人还未出声回答，门外亲卫进来禀报，扬威军信使到。
虽然有心理准备，李秀成看到战报时还是被深深的震撼了。2万对4万，竟然围歼了对手，仗打成这样，你说你不是战神，谁信啊。随后把战报交给干王，高声对众人说：
“刚收到天三驸马的战报，黄文金的消息是真的。在杭州柏树头，天三驸马以2万扬威军围歼了张玉良的4万清妖，并活捉了张玉良，我军大获全胜。”
忠王说完，全场竟然鸦雀无声。吴如孝则从干王手中接过战报，仔细阅览。看的是又惊又喜又担忧，这孩子也太能打了，原来怎么就没看出来。
只是这样功高震主，后面怕是不好收场。也不知他有没有对策？吴如孝心里转了一圈，就把战报还给干王，站在一旁一言不发。这个时候，他不管说什么，都太过敏感。
好在，天王旨意到了。忠王按天王授权，做战役安排。
4月4日，太平军发起总攻。是日天气晴朗，但从当晚开始降雨，连日不止，太平军冒雨连续进攻。 李秀成自己从尧化门、英王部从善桥方向、刘官芳、陈坤书部自高桥门和杨辅清部自雨花台、李世贤部从北门洪山、燕子矶方向、杨辅清部自雨花台、干王带镇妖军则从城内杀出，齐头并进，内外夹击，令清妖首尾不能相顾。
4月5日，陈玉成部于上河镇、毛公渡一带搭造浮桥数道，进攻天京西南清军营垒外墙。吴天佐的左五军为先锋，猛攻猛打，清军节节败退。城内太平军也纷纷出击。
当天，陈玉成部突破敌军在天京西南所筑长壕。而城内镇妖军抛掷的火罐落入清军副将雷安邦营内，引起火药轰发，该部随即外逃。附近清军闻之大惊，也纷纷撤出营外。
太平军乘敌人混乱之机，前后夹攻，半日之内，将江南大营西半部的五十余座营垒全行攻破，歼灭清军总兵黄靖以下5千人。
张国梁闻西路有变，率兵救援，见营盘已失，只得仓皇退回。破坏上方桥，企图固守小水关以东各营垒。太平军突破敌西南长壕，内外会师，重围已解，士气更高，便连夜乘胜猛攻。
清军军营四处火起，江南大营总部所在地小水关大营也被攻破，和春等率残部经石埠桥乘船逃往镇江。江北及九洑洲一带清军也随即逃遁。
于是，重建后围困天京两年多的清军江南大营又被摧毁。太平军缴获了大量枪炮、火药、铅子，以及白银十余万两。
此次战役胜利，达到了预期作战目的，成功解除了清廷对天京的围困，标志着太平天国形势得以缓解。但是，由于指挥部的战略思想局限于力保天京，因此，这次战役规定的作战目的过于拘谨，只图解围，不图歼敌。
这就导致二破江南大营的战役会战缺乏追击阶段，打成了击溃战而不是歼灭战。一般说，一个进攻性的战略会战，其胜利的主要果实要在追击中才能得到，因此，追击在进攻会战中自然要比在防御会战中更是整个行动中不可缺少的部分。
当4月5日太平军在正面和侧翼取得大胜，和春、张国梁在马巷口突围向镇江方向逃窜时，李秀成没有下达追击令。这次经过精心组织的战役，未能彻底歼灭敌人。致使江南大营2万溃兵流窜镇江，后转入东南一带，不能不说是一个遗憾。
